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1、 2006 微电子中心Calibre使用简介宋存杰 2008年05月03日*1 2006 微电子中心nIntroductionnCalibre DRCnCalibre LVSDate2 2006 微电子中心IntroductionnCalibre 是Mentor Graphics 的IC版图验证软件，此软件包括设计 规则检查（ DRC ）、版图与原理图一致性检查（LVS）、电气规 则检查（ERC）、及版图寄生参数萃取（LPE）等验证功能。n此软件的操作界面主要分为图形模式(GUI)(graphical user interface) Calibre Interactive与指令模式（Comma
2、nd Line），其 中图形模式可以单独启动，亦可与Virtuoso 等软件相连接，其操 作界面皆相同；指令模式则是类似于Dracula 的操作方式。n对于规模较小的版图应用Interactive 很方便，而且直观的图像化 接口便于初学者使用。n采用命令行模式能够快速输入控制命令，快速执行，其结果精确 稳定。n以下简介说明以图形模式为主。lGo backDate3 2006 微电子中心Useful AbbreviationsnSVRF-Standard Verification Rule Format（标准的检查文件）nRVE-Results Viewing Environment（显示结果用
3、的环境窗口）nSVDB-Standard Verification Database (LVS results)nDRC-Design Rule Check（设计规则检查）nERC-Electrical Rule Checking（电气规则检查）nLVS-Layout Versus Schematic（版图原理图一致性检查）nLPE-Layout Parasitic Extraction（版图寄生参数萃取） Commercial Verification ToolsnCadencenDraculanSynopsysnHercules nMentornCalibreDate4 2006 微电子中
4、心What are I/Os for DRC and LVS?uInputsl Layout l Schematic or Netlist (LVS only)l Rule Files uOutputsl SVDB (LVS results database)l DRC Resultsl Reportl LogDate5 2006 微电子中心在Cadence环境里调用Calibren在.cdsinit （此文件在启动tool时会自动读取）里加上 load(“/usr/calibre/mgc_skl.skl”),这个.skl文件就是Mentor公司提供的skill 文件。n启动icfb &后，打
5、开一个版图检查一下顶端的Menu里有没有一个Calibre 的菜单。如果有则表示可以在当前环境下使用Calibre了，这个菜单里有 DRC、LVS、RVE等命令。lGo backDate6 2006 微电子中心Calibre DRCn如上图所示，DRC 的输入有两项，一个是layout，就是手工或APR(automatic place and route) （自动布局布线）工具生成的版图，一般是GDSII 格式。另一个 是Rule File，Rule File 告诉DRC 工具怎样做DRC，这个文件十分重要，一般，由 流片厂家提供，或者由designer 根据流片厂家提供的版图几何规范自己写。
6、 Calibre 读入GDS（版图）和Rule File，进行处理，输出结果，输出结果是calibre 自己定义的格式，designer 可以通过一个Viewer 来看，一般用cadence 的 virtuoso 来分析输出结果和修改版图。 lGo backDate7 2006 微电子中心n因为做DRC 会产生很多文件，建议建立一个专属于此Layout 做DRC 时的 新文件夹。然后拷贝Rule File 至此工作目录下。n从版图中导出GDS文件至此工作目录下，亦可在Calibre DRC 图形界面中 选择从当前版图中导出GDS文件。Date8 2006 微电子中心DRC Rule Filen
7、下面是一个简单的calibre LVS Rule File，右边是对它的解释。与/后是注释部分nlayout system gdsii 指明输入的版图格式是GDSII，calibre 还可支持其他格 式nlayout path “/ layout/basic_drc.gds” 输入版图的路径nlayout primary basic_drc 要检查的版图的top cell 名字ndrc results database “/training/drc_results_db” drc 的输出， 将来可以用 calibre 结合virtuoso 分析nvariable metal_width 3 定
8、义一个变量nlayer substrate 0 本行和下面相似的行定义了输入版图中每一层的名字nlayer pwell 1 本行把GDS 的layer 1 定义为pwell，接下来pwell 都指输入的 GDS 的layer1。nlayer oxide 2nlayer res 3nlayer poly 4nlayer nplus 5nlayer pplus 6nlayer contact 7nlayer metal1 8Date9 2006 微电子中心DRC Rule Filenlayer via 9nlayer metal2 10n. . . nngate = poly AND nplus
9、# layer 运算，由原始的poly 和nplus 层推出ngate 层n. . .n/n/ Module 2 - DRC Measurement Operationsn/ Internal Checksnrule_2a oxide minimum width is 6 / 进行检查，rule_2a 是检查标号，n/ oxide minimum width is 6 是解释，报错时会报出这一句，ninternal oxide Select ChecksnChecks :Show出rule file里的所有rule，可click决定某些rule不做 check。nGroups :由rule f
10、ile里定义groups，可click决定某特定的group或 rule不做check。nCheck Text :显示rule file 里的解释。Date31 2006 微电子中心nRun Calibre DRC的相关 option，可决定是n否以64bit，远端操作， 或多台server执行，n一般均改变预设值。nTranscript 记录Run DRC的过程与相 关信息，无法顺利执行，可由此看 错误讯息，亦可用Transcript - Save as 存成log file。nRun DRC 执行Calibre DRC check。n可点击Start RVE 自行以手动方式开 启RVE视窗
11、。Date32 2006 微电子中心n此图形是run完DRC 后弹出的窗口。n左边的是除错 (debug)用的RVE窗 口。n右边是一个简述的 结果文件(DRC Summary Report File)n左边的窗口里有红 色的，表示有 DRC错误，假如没 有DRC错误会出来 绿色的。点击每 个错误左边的 ， 就可以进行每个具 体错误的Debug。Date33 2006 微电子中心n在Setup RVE 窗口里选 中 Edit-in-place while highlighting。这样在底 层的错误就可直接跳到 可编辑状态。 n在Calibre菜单里选中 Setup下的 RVE 命令Date3
12、4 2006 微电子中心n点开一个具体的错误，比如下面的第一个 Check GT_7-1 Error ，有 一个错误：01，双击01，版图上就会直接显示当前错误所在的位置。 你改完当前错误后就可在01点击右键选中 Error Fixed 这样就表示这 个错误已修改，相应的01 也会变成01 。n这个RVE窗口的下面Checktext 为当前错误的注释，这个注释是Rule File里以开头的语句。n右边的窗口为错误所 在的坐标。Click坐标 ，可刻在Layout Tool (如Virtuoso Layout Editor)上show 出此error 的edge。每 个错误有几个edge就 有几
13、个坐标。nCell :显示此错误在底 层单元中的坐标。nTop :显示此错误在顶 层单元中的坐标。n两坐标不一定相同。Date35 2006 微电子中心n当我们修改完layout时再依照上面的流程run DRC即可不用再导出 *.gds文件。n当你的DRC RVE 的图显示 No Errors 时，这就表示你的layout 已经 通过了DRC 的检验。n清除高亮。n高亮显示上一个错误。n高亮显示当前的错误。n高亮显示下一个错误。Date36 2006 微电子中心用commond line 来运行Calibre DRC检查n先必须有一个完整的规则检查文件，必须包含运行设置、层次定 义、层次运算、
14、规则检查等几部分。n在UNIX的命令窗口里输入 calibre hier drc rulefile 。n运行完后可在Cadence的版图窗口里的Calibre菜单点出start RVE ，或者在命令窗口里输入 calibre rve ,然后就可进行DRC错误的 修改了。n也可输入 calibre gui 调出calibre 图形界面，具体的运行方式类 似Cadence环境下的模式。lGo backDate37 2006 微电子中心Calibre LVSn为什么要做LVS？LVS 作了些什么？nAPR (Automatic place and Route)自动布局布线工具作出的版图，基本上是正确
15、的。但是 ，不能保证APR 工具是绝对正确的，也就是说，APR 工具可能会出错。为了发现并改正 APR 工具布线的错误，需要做LVS。n另外，从版图中提取电路图，同样需要验证电路图与版图的一致性。nLVS的目的就是证明版图的逻辑与网表是一致的，APR 将网表实现成了版图，现在LVS 要 证明这个实现是正确的。lGo backDate38 2006 微电子中心nLVS 的流程是：l从APR 工具实现的版图中提取（extract）出一个网表。l将这个提取出的网表与APR 工具要实现的网表比较，它们应该相同。l如果两个网表不一样，这时手工修改版图，使之与要实现的网表相一致。n上图描述了Calibre
16、 LVS 的flow。Date39 2006 微电子中心LVS Rule Filen下面是一个简单的calibre LVS Rule File，右边后内容是对它的解释。nLAYOUT SYSTEM GDSII 指定layout 的格式为gdsnLAYOUT PATH “/user/joeb/proj/layout/ictr” 指定版图的路径nLAYOUT PRIMARY CalibreM 版图的top cellnSOURCE SYSTEM SPICE 指定source 的格式为spice 网表nSOURCE PATH “/user/joeb/proj/logic/ictr” source 的路径nSOURCE PRIMARY CalibreM source 的top cellnMASK RESULTS DATABASE CalibreM.db LVS 的结果保存
